[發(fā)明專利]一種負(fù)載型離子液體催化劑的制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710126626.0 | 申請日： | 2017-03-03 |
| 公開（公告）號： | CN107096570A | 公開（公告）日： | 2017-08-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李三喜;郝鵬飛;王松;關(guān)銀燕;張林楠 | 申請（專利權(quán)）人： | 沈陽工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | B01J31/28 | 分類號： | B01J31/28;C07C68/06;C07C69/96 |
| 代理公司： | 沈陽銘揚聯(lián)創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)21241 | 代理人： | 趙艷 |
| 地址： | 110870 遼寧省沈陽市*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 負(fù)載 離子 液體 催化劑 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種負(fù)載型堿性離子液催化劑的制備方法，更具體地說，是涉及一種用于催化甘油與碳酸二甲酯酯交換反應(yīng)的負(fù)載型堿性離子液體催化劑的制備方法。
背景技術(shù)
碳酸甘油酯(GC)是制備非異氰酸酯型聚氨酯(NIPU)等高聚物的中間體。傳統(tǒng)的聚氨酯主要是通過二元(或多元)異氰酸酯與多元醇反應(yīng)得到的，但是由于異氰酸酯遇水易分解放出CO2，而且異氰酸酯對生產(chǎn)人員的身體傷害較大。為了克服傳統(tǒng)聚氨酯生產(chǎn)過程中的缺點，近年來許多研究者越來越多地關(guān)注非異氰酸酯型聚氨酯(NIPU)的開發(fā)與研究。
GC的合成主要采用堿性催化劑催化甘油與碳酸二甲酯酯交換反應(yīng)來制備。然而，傳統(tǒng)的固體堿催化劑NaOH、KOH、K2CO3雖然具有高效的特點，但是反應(yīng)完全后這類催化劑難以回收利用；而且后處理往往也比較復(fù)雜，易帶來二次污染等問題，因而限制這類催化劑在工業(yè)上的大規(guī)模推廣使用；而CaO等固體堿催化劑，雖然分離容易，但是催化劑表面的堿性位易被空氣中的CO2和水蒸氣破壞而失活，循環(huán)使用性能較差，而且往往存在金屬離子殘留的問題；然而，負(fù)載型催化劑K2CO3/MgO、NaOH/γ-Al2O3等，在保留了催化劑高活性的同時可循環(huán)使用。由于這類催化劑基本上都是通過物理吸附而負(fù)載到載體表面上，使用過程中，往往會由于物理脫附而降低催化劑的活性。近年來，離子液體催化劑由于同時具有液體堿催化劑高密度反應(yīng)活性位和固體堿的不揮發(fā)性，在催化和有機合成領(lǐng)域受到人們的廣泛關(guān)注；但是高成本、用量大(如離子液體/有機物兩相反應(yīng)體系)、難回收等問題制約了離子液體催化劑在工業(yè)上的大規(guī)模使用。
然而，在催化甘油與碳酸二甲酯反應(yīng)完成后，堿性離子液體與反應(yīng)體系需要經(jīng)過乙醚等萃取才能分離，不僅消耗了大量的有機溶劑；而且對操作人員和環(huán)境造成嚴(yán)重的危害，因此目前亟須研究制備出高效、易分離、可循環(huán)使用的堿性離子液體催化劑，從而降低離子液體催化劑的成本，進而以便促進GC的推廣使用。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本文提供了一種負(fù)載型離子液體催化劑的制備方法。以磁性硅膠粒子(Fe3O4/SiO2)為載體的堿性離子液體催化劑，實現(xiàn)了避免催化劑活性點流失與提高催化劑循環(huán)使用性能的目的，并且簡化了催化劑與反應(yīng)體系的分離步驟。
為了實現(xiàn)上述目的，以磁性硅膠為載體，經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理后，負(fù)載了有機堿催化劑；具體的制備方法為：
1、Fe3O4納米粒子的制備
將質(zhì)量比為2～4:1的鐵鹽和亞鐵鹽混合物溶于水后加入到三口瓶中,和水的質(zhì)量比為1:5～30,在N2保護下加入NH3·H2O，使得溶液的PH值為9-11，得到黑色沉淀，在60～80℃下攪拌反應(yīng)0.5～5小時；反應(yīng)結(jié)束后用去離子水洗滌至中性，用磁鐵收集Fe3O4，再用乙醇洗滌2-3次，干燥；
2、Fe3O4/SiO2磁性硅膠的制備
取制備的0.5～1g的Fe3O4納米粒子，均勻地分散在40～80mL的NH3·H2O乙醇液中，使其重量百分比為5～20％，超聲處理10～30min，攪拌0.5～3h后，溶液呈黑色，然后加入正硅酸四乙酯，F(xiàn)e3O4與正硅酸四乙酯的質(zhì)量比為1:8～12，繼續(xù)攪拌10～15h；用磁鐵分離所得產(chǎn)物，去離子水、乙醇洗滌后，真空干燥；NH3·H2O乙醇液為25％的氨水溶液與乙醇按照1：1～10的質(zhì)量比混合得到的；
3、Fe3O4/SiO2磁性硅膠粒子的硅烷化處理
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